(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空掃除機のための付属品であって、
第１の回転可能部材及び第２の回転可能部材に分けられたヘッドを含み、前記各々の回転可能部材は、表面から汚れを掃引するための手段を含んでいて、
さらに、真空掃除機に接続可能であって空気流を前記ヘッドから前記真空掃除機に向けて搬送するための導管と、
第２の軸線及び第３の軸線の各々が第１の軸線に対して傾斜している第２の軸線の周りで前記第１の回転可能部材をかつ第３の軸線の周りで前記第２の回転可能部材を同時に回転させながら第１の軸線の周りで前記ヘッドを回転させるための駆動機構と、
前記第１の軸線の周りの前記ヘッドの回転によって前記掃引手段から汚れを取り除くための手段と、
を含むことを特徴とする付属品。
【請求項２】
前記取り除き手段は、前記掃引手段と係合するための複数の攪拌部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の付属品。
【請求項３】
前記掃引手段から取り除かれた汚れを前記導管に向けて偏向させるためのシールドを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の付属品。
【請求項４】
前記取り除き手段は、前記シールドと一体化されることを特徴とする請求項３に記載の付属品。
【請求項５】
前記シールドは、少なくとも部分的に前記ヘッドの周りに延びることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の付属品。
【請求項６】
前記取り除き手段は、少なくとも部分的に前記ヘッドの周りに延びることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の付属品。
【請求項７】
前記取り除き手段は、前記導管に接続されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の付属品。
【請求項８】
前記第２の軸線及び前記第３の軸線の各々が、前記第１の軸線に対して傾斜していることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の付属品。
【請求項９】
前記第１の軸線に対する前記第２の軸線の前記傾斜は、前記第１の軸線に対する前記第３の軸線の前記傾斜と同じであることを特徴とする請求項８に記載の付属品。
【請求項１０】
前記第１の軸線と前記第２の軸線の間に内在する角度が、６０°と９０°の間であることを特徴とする請求項９に記載の付属品。
【請求項１１】
前記第１の軸線は、前記第２の軸線及び前記第３の軸線の少なくとも一方と実質的に共面であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の付属品。
【請求項１２】
前記第１の回転可能部材及び前記第２の回転可能部材の各々が、ドーム形であることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の付属品。
【請求項１３】
前記第１の回転可能部材及び前記第２の回転可能部材の各々が、略球面曲率を有することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の付属品。
【請求項１４】
前記ヘッドは、球形であることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の付属品。
【請求項１５】
前記掃引手段は、前記各回転可能部材から外向きに延びる複数の剛毛を含むことを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の付属品。
【請求項１６】
前記剛毛は、複数の房に配置されることを特徴とする請求項１５に記載の付属品。
【請求項１７】
前記剛毛は、１ｘ１０-5 から１ｘ１０12 Ω／ｓｑの範囲の表面抵抗率を有する材料から形成されることを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の付属品。
【請求項１８】
前記剛毛は、ナイロン、アクリル、天然、炭素繊維、炭素複合材、炭素で満たされたナイロン、金属、及び伝導性アクリル材料のうちの１つから形成されることを特徴とする請求項１５から請求項１７のいずれか１項に記載の付属品。
【請求項１９】
前記駆動機構は、複数のかさ歯車を含むことを特徴とする請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の付属品。
【請求項２０】
前記駆動機構は、モータ及び空気タービンの一方を含むことを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の付属品。
【請求項２１】
前記導管は、前記取り除き手段に隣接して位置する吸引開口部を含むことを特徴とする請求項１から請求項２０のいずれか１項に記載の付属品。
【請求項２２】
前記ヘッドは、前記吸引開口部を通って部分的に突出することを特徴とする請求項２１に記載の付属品。
【請求項２３】
請求項１から請求項２２のいずれか１項に記載の付属品を含むことを特徴とする真空掃除機。
【請求項２４】
真空掃除機であって、
空気流を発生させるための電動ファンユニットと、
第１の回転可能部材及び第２の回転可能部材に分けられたヘッドを含み、前記各々の回転可能部材は、表面から汚れを掃引するための手段を含んでいて、
さらに、前記空気流を前記ヘッドから前記ファンユニットに向けて搬送するための導管と、
第２の軸線及び第３の軸線の各々が第１の軸線に対して傾斜している第２の軸線の周りで前記第１の回転可能部材をかつ第３の軸線の周りで前記第２の回転可能部材を同時に回転させながら第１の軸線の周りで前記ヘッドを回転させるための駆動機構と、
前記第１の軸線の周りの前記ヘッドの回転によって前記掃引手段から汚れを取り除くための手段と、
を含むことを特徴とする真空掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空掃除機のための付属品に関し、かつこのような付属品を含む掃除電気器具に関する。その好ましい実施形態では、本発明は、真空掃除機のためのダスティング付属品に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空掃除機は、典型的には、汚れ及び塵埃分離装置を収納する本体、本体に接続されて吸引開口部を有する掃除機ヘッド、及び吸引開口部を通して汚れ含有空気を引き込むための電動ファンユニットを含む。吸引開口部は、清掃される床面に面するように下方に向けられる。汚れ含有空気は、空気が大気に吐き出される前に汚れ及び塵埃を空気から分離することができるように分離装置に搬送される。分離装置は、フィルタ、フィルタバッグ、又は公知のようなサイクロン配置の形態を取ることができる。
【０００３】
真空掃除機は、一般的に、円筒形、すなわちキャニスタ型掃除機、アップライト型掃除機、及び手持ち式掃除機を含む。キャニスタ型真空掃除機は、１組のホイールによって支持された本体を含み、１組のホイールは、本体と掃除機ヘッドの間に延びるホース及びワンドアセンブリによって床面に沿って引きずられる。掃除機ヘッドは、一般的に、本体から離れたワンドの端部に解除可能に取り付けられる。アップライト型真空掃除機は、典型的には、本体、清掃される床面にわたって真空掃除機を操作するために本体上に装着された１対のホイール、及び本体上に装着された掃除機ヘッドを含む。使用時に、ユーザは、アップライト型真空掃除機の本体を床面に向けて倒し、次に、本体に取り付けられたハンドを引き続き、押し引きして、床面にわたって真空掃除機を操作する。アップライト型真空掃除機には、多くの場合に、空気を真空掃除機の中に吸い込むことができる本体に接続されたホース及びワンドアセンブリと、本体が直立位置又は倒した位置か否かによってホース及びワンドアセンブリ又は掃除機ヘッドのいずれかをファンユニットに接続するように移動可能である切換バルブとが同じく備えられる。これは、アップライト型真空掃除機をキャニスタ型掃除機のように使用することを可能にする。
【０００４】
様々な掃除ツールには、多くの場合、ユーザがそれらの掃除作業のために適切なツールを選択することができるように全てのタイプの真空掃除機が搭載される。それらのツールは、一般的に隙間ツール及びブラシツールを含む。それらのツールは、キャニスター型又はアップライト型真空掃除機のホース及びワンドアセンブリに又は手持ち式真空掃除機の吸引開口部に取り付けることができる。
【０００５】
真空掃除機のホースへの取付けのために回転ブラシツールを提供することも公知である。例えば、ＤＥ  １９８４８７８７で説明するブラシツールは、一方の開放端においてホースに接続されてハウジングの他方の開放端から突出するブラシを有する管状ハウジングを含む。ブラシは、ハウジングの縦軸線に沿って延びるシャフトの一端上に位置する。シャフトの他端に接続されたタービンは、ハウジングを通過する真空掃除機によって発生する空気流によって回転する。使用中に、回転ブラシによって表面から取り除かれた塵埃及び他の廃棄物は、空気流内に同伴され、真空掃除機の本体に搬送することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＤＥ  １９８４８７８７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この種のブラシツールに関連付けられる問題は、塵埃及び廃棄物がブラシの繊維の間に閉じ込められる可能性があるということであり、ツールが汚れ及び塵埃で急速に目詰まりする結果になる。その結果、清掃される表面からの汚れ及び塵埃の捕捉の速度は、ツールの使用中に急速に低下する可能性がある。この閉じ込められた塵埃は、掃除工程の終了後にブラシ繊維のその後の手動攪拌によってのみブラシから放出することができ、塵埃及び廃棄物を放出して雰囲気の中に戻し、表面上に再び定着させるという結果になる。また、ブラシの回転の速度によっては、汚れは、それが真空掃除機によって発生する空気流内に同伴されないような速度でブラシから外向きに飛ばされる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様では、本発明は、真空掃除機のための付属品を提供し、付属品は、各回転可能部材が表面から汚れを掃引するための手段を含む第１の回転可能部材及び第２の回転可能部材に分けられたヘッドと、真空掃除機に接続可能であって空気流をヘッドから電気器具に向けて搬送するための導管と、第２の軸線及び第３の軸線の各々が第１の軸線に対して傾斜している第２の軸線の周りで第１の回転可能部材及び第３の軸線の周りで第２の回転可能部材を同時に回転させながら第１の軸線の周りでヘッドを回転させるための駆動機構と、第１の軸線の周りのヘッドの回転によって掃引手段から汚れを取り除くための手段とを含む。
【０００９】
第１の軸線の周りでヘッドの回転により掃引手段から汚れを取り除くことは、そうでなければ掃引手段内に、例えば、掃引手段を形成する剛毛又はフィラメントの間に閉じ込められる汚れが、ヘッドから電気器具に移動する空気流内に同伴されることを可能にすることができる。これは、掃引手段が付属品の使用中に汚れで目詰まりするのを阻止することができ、従って、付属品の使用中に清掃される表面からの塵埃及び汚れの比較的均等な捕捉率を維持することができる。
【００１０】
ヘッドが回転する軸線に対して傾斜するそれぞれの軸線の周りで回転する第１及び第２の回転可能部材へのヘッドの分割は、清掃される表面との接触の直後にヘッドの各部分が導管に向けて回転することを可能にすることができ、これは、汚れ及び塵埃が導管から離れるのではなく導管に向けて飛ばされる効果を有することができ、この場合も、付属品による塵埃捕捉率を増加させる。
【００１１】
回転部材のそれらのそれぞれの軸線の周りの回転は、清掃すべき表面に適用される集中掃引アクションを可能にすることができる。第１の軸線に向けて第２の軸線に沿って延びる方向に見た時に、駆動機構は、好ましくは、第１の角度方向に第２の軸線の周りで第１の回転可能部材をかつ第１の角度方向の反対の第２の角度方向に第３の軸線の周りで第２の回転可能部材を回転させる。第１の軸線の周りのヘッドの回転と共に、第２の回転可能部材に対する第１の回転可能部材の反対回転は、ヘッドがそのように第１及び第２の回転可能部材に分けられず、従って単に第１の軸線の周りで回転する時よりも優れた清掃アクションを提供することが見出されている。
【００１２】
取り除き手段は、好ましくは、部分的にヘッドの周りに、好ましくは、部分的に第１の軸線の周りに延びる。取り除き手段は、好ましくは、導管に隣接して位置し、より好ましくは、導管に接続され、掃引手段から取り除かれた汚れ及び塵埃が空気流内に同伴される可能性を増大させる。
【００１３】
取り除き手段は、好ましくは、ヘッドが第１の軸線の周りで回転する時に掃引手段と係合するための少なくとも１つの攪拌部材又は構造を含む。例えば、攪拌部材は、ヘッドが回転してそれから汚れ及び塵埃を取り除く時に掃引手段が掃引されるメッシュ又はウェブ状構造を含むことができる。代替的に、取り除き手段は、ヘッドが第１の軸線の周りで回転する時に掃引手段と係合するための複数の攪拌部材を含むことができる。それらの攪拌部材は、好ましくは、第１の軸線の周りで、好ましくは、角度的に離間し、より好ましくは、実質的に等角で離間する。各攪拌部材は、指、楔、メッシュ、ウェブ状構造、又はブレードの形態にすることができる。例えば、好ましい実施形態では、攪拌部材は、導管から離れるように延びる湾曲ブレードの形態である。攪拌部材は、好ましくは、様々な異なる長さを有する。各攪拌部材の半径方向深さは、好ましくは、その長さに沿って変化し、第１の軸線の周りのヘッドの回転による攪拌部材の中への掃引手段の浸入深さを変化させる。
【００１４】
攪拌部材は、好ましくは、ヘッドに隣接して位置するシールドの内面上又はそれに隣接して配置される。このシールドの具備は、シールドが、導管に向けて内向きにそれと衝突する汚れ及び塵埃を偏向させて空気流内に同伴される作用をすることができるので、導管から外向きに弾かれる攪拌部材によって掃引手段から汚れ及び塵埃が取り除かれる危険性を低減することができる。シールドは、好ましくは、ヘッド及び第１の軸線の周りに延び、好ましくは、略球面曲率を有する。攪拌部材は、好ましくは、シールドと一体化され、シールドの内面に沿って延びる隆起リブ又はブレードの形態にすることができる。代替的に、攪拌部材は、シールドとは別にすることができ、シールドは、プラスチック材料から形成することができる。シールドは、ある程度の可撓性を有し、付属品をより密な区域の中に押し込むこと、及び清掃作業中にシールドとの接触により物体又は家具の品目への損傷の危険性を低減することを可能にすることができる。
【００１５】
第２の軸線及び第３の軸線の各々は、好ましくは、第１の軸線と交差する。第２の軸線及び第３の軸線の各々は、実質的に第１の軸線に対して直角にすることができる。第２の軸線及び第３の軸線は、実質的に共線とすることができ、又はそれらは、互いに平行にすることができる。代替的に、第２の軸線及び第３の軸線の各々は、回転可能部材のリムが収束するように、第１の軸線に対して傾斜することができる。これは、付属品を使用して清掃される表面の特定の部分において回転可能部材の掃引作動を高めることができる。
【００１６】
第２及び第３の軸線は、第１の軸線に対する第２の軸線の傾斜が、第１の軸線に対する第３の軸線の傾斜と同じであるように向けることができる。例えば、第１の軸線と第２の軸線及び従って第１の軸線と第３の軸線の間に内在する角度は、好ましくは、鈍角であり、鈍角は、好ましくは、９０°から１２０°、より好ましくは、９５°から１１０°である。しかし、第１の軸線に対する第２の軸線の傾斜は、第１の軸線に対する第３の軸線の傾斜と異なる場合がある。これは、付属品がユーザによって保持される時に、第１の軸線が接線方向である表面の特定の部分に対する回転可能部材の掃引作動を改善することができる。
【００１７】
第１の軸線は、好ましくは、第２の軸線及び第３の軸線の両方と実質的に共面である。
【００１８】
回転可能部材の各々は、好ましくは、その外面の中心を通過するその縦軸線に関して対称的である。第１の回転可能部材及び第２の回転可能部材の各々は、ドーム形とすることができ、略球面曲率を有することができる。この場合には、ヘッドは、バレル形とすることができるが、ヘッドは、好ましくは、実質的に球状である。ドーム形回転可能部材の代替として、第１及び第２の回転可能部材の各々は、複数のファセットを含むことができる。
【００１９】
駆動機構は、第１の軸線の周りでヘッドを回転させるためのシャフトと、シャフトの回転を起動するためのアクチュエータとを含むことができる。アクチュエータは、モータを含むことができ、モータは、導管の片側に対して個別のモータハウジング内又は導管内に位置することができる。モータは、付属品のバッテリハウジングに位置するバッテリにより、又は付属品を接続する真空掃除機によって給電することができる。例えば、付属品が電気器具に接続される時には、電気接続は、真空掃除機のモータと電源との間で行うことができる。しかし、代替のタイプのアクチュエータは、シャフトに接続されて空気流によって回転するために導管内に位置する空気タービンを含むことができる。
【００２０】
駆動機構は、回転可能部材を回転させるためのかさ歯車を含むことができる。かさ歯車は、好ましくは、シャフトの周りに延びてシャフトによって回転しない第１のかさ歯車、並びに回転可能部材のそれぞれの１つに各々接続された第２及び第３のかさ歯車を含む。それらの第２及び第３のかさ歯車の各々は、第１の軸線の周りで回転するためにシャフトに接続され、かつヘッドが第１の軸線の周りで回転する時に第２及び第３のかさ歯車の各々が第２の軸線及び第３の軸線のそれぞれ１つの周りで回転するように第１のかさ歯車と噛み合うことができる。第２及び第３のかさ歯車の各々は、シャフトから外向きに延びるそれぞれのスタブシャフトに取外し可能に接続することができ、各スタブシャフトは、第２及び第３の軸線のそれぞれ１つに沿って延びる。例えば、かさ歯車は、そのそれぞれのスタブシャフトに磁気的に接続することができる。これは、各回転可能部材を例えば交換するために容易にシャフトから脱離し、又はヘッドの掃引手段内でもつれたあらゆる物質の除去を容易にすることを可能にすることができる。
【００２１】
第１のかさ歯車は、好ましくは、第１の軸線を取り囲む複数の歯を有する。第１のかさ歯車の歯の数は、第１のかさ歯車と第２及び第３のかさ歯車の各々との歯車比が１：１以外になるように、第２及び第３のかさ歯車の各々の歯の数よりも多いか又は少ない。この歯車比は、各回転可能部材の掃引手段が、第１の軸線の周りのヘッドの各回転によって取り除き手段の異なる部分の上に引き込まれることを意味し、ヘッドの各回転による掃引手段内の取り除き手段の浸入を変化させる。
【００２２】
歯車の代替として、駆動機構は、第２の軸線及び第３の軸線それぞれの周りで回転可能部材を回転させるための摩擦駆動を含むことができる。
【００２３】
掃引手段は、好ましくは、複数の剛毛、フィラメント、又は各回転可能部材から外向きに延びる他の掃引部材を含む。掃引部材は、複数の房に配置することができる。掃引部材は、好ましくは、各回転可能部材の外面の少なくとも半分、より好ましくは、外面の少なくとも８０％を覆い、より好ましくは、どのパターンの汚れ又は塵埃もヘッドを操作する表面上に形成されないように各回転可能部材の外面を覆う。
【００２４】
剛毛又はフィラメントは、好ましくは、プラスチック、ナイロン、アクリル、金属、天然、炭素繊維、炭素複合材、炭素で満たされたナイロン、Ｔｈｕｎｄｅｒｏｎ（登録商標）、又は導電アクリル材料のうちの１つから形成される。ヘッドに導電性掃引部材を含むことは、掃引部材と表面の間で接触する時に表面に存在する静電気を除いて放電させることを可能にすることができる。これは、そうでなければ表面に引き付けられると考えられる細かい塵埃及び粉末を表面から取り除くことを可能にする。
【００２５】
掃引部材の表面抵抗率は、好ましくは、１ｘ１０-5から１ｘ１０12Ω／ｓｑ（オーム／平方）の範囲である。本明細書で説明する表面抵抗率の値は、試験方法「ＡＳＴＭ  Ｄ２５７」を使用して測定される。この範囲の表面抵抗率を有する材料の選択は、表面上のあらゆる静電気がヘッドによって実質的に放電されることを保証することができる。例えば、炭素粒子及び炭素繊維を含む材料は、一般的に１ｘ１０3から１ｘ１０6Ω／ｓｑの範囲の表面抵抗率を有するのに対して、金属材料は、一般的に遥かに低い表面抵抗率、一般的に１Ω／ｓｑ未満を有する。他の静電気散逸材料は、一般的に１ｘ１０5から１ｘ１０12Ω／ｓｑの範囲の表面抵抗率を有する。
【００２６】
導管の吸引開口部は、好ましくは、取り除き手段に隣接して位置する。ヘッドは、好ましくは、部分的に吸引開口部を通して突出する。
【００２７】
付属品は、好ましくは、ダスティング付属品の形態であるが、掃引手段の組成及び／又は剛性に依存して、付属品はまた、研磨付属品又は内装又はカーペットなどを掃除するための付属品の形態にすることができる。付属品は、キャニスター型又はアップライト型掃除機のホース及びワンドアセンブリのワンドの端部に取り付け可能にすることができ、又は付属品は、手持ち式掃除機の吸引入口に取り付け可能にすることができる。代替的に、付属品は、ホースの一端に取り付け可能にすることができ、ホースの他端は、掃除機のワンド又は吸引入口に接続可能である。これは、ユーザによる付属品の取扱及び操作を改善することができる。
【００２８】
第２の態様では、本発明は、上述のような付属品を含む真空掃除機を提供する。
【００２９】
真空掃除機のための付属品の形態である代わりに、上述のような付属品の特徴の全てを有する個別の掃除ツールを独立型品目として提供することができる。従って、第３の態様では、本発明は、空気流を発生するための電動ファンユニットと、各回転可能部材が表面から汚れを掃引するための手段を含む第１の回転可能部材及び第２の回転可能部材に分けられたヘッドと、空気流をヘッドからファンユニットに向けて搬送するための導管と、第２の軸線及び第３の軸線の各々が第１の軸線に対して傾斜している第２の軸線の周りで第１の回転可能部材をかつ第３の軸線の周りで第２の回転可能部材を同時に回転させながら第１の軸線の周りでヘッドを回転させるための駆動機構と、第１の軸線の周りのヘッドの回転によって掃引手段から汚れを取り除くための手段とを含む掃除電気器具を提供する。
【００３０】
掃除電気器具は、好ましくは、空気流から汚れをそれが雰囲気の中に排出される前に除去するためのサイクロン分離装置及び／又はフィルタを含む。
【００３１】
本発明の第１の態様に関連して上述した特徴は、本発明の第２から第３の態様のいずれにも等しく適用可能であり、逆も同じである。
【００３２】
本発明の実施形態をここで添付の図面を参照して単に一例として以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】掃除ツールが接続される掃除電気器具の上から見た正面斜視図である。
【図２】掃除ツールの右斜視図である。
【図３】掃除ツールの左斜視図である。
【図４】掃除ツールの底面図である。
【図５】掃除ツールの正面図である。
【図６】ヘッドの回転可能部材が取り外された掃除ツールの右斜視図である。
【図７】ヘッドの回転可能部材が取り外された掃除ツールの左側面図である。
【図８】ヘッドの回転可能部材が取り外された掃除ツールの底面図である。
【図９（ａ）】ヘッドの回転可能部材が取り外された掃除ツールの断面図である。
【図９（ｂ）】図９（ａ）の一部の拡大図である。
【図１０】ヘッドの回転可能部材のうちの１つが取り外された掃除ツールの底面図である。
【図１１】ヘッドの回転可能部材が取り外された掃除ツールの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、掃除電気器具の実施例として手持ち式真空掃除機１０を示している。真空掃除機１０は、掃除ツール１４に接続された吸引導管１２と、ツール１４の吸引開口部を通して真空掃除機１０の中に吸い込まれた空気流から汚れ及び塵埃を分離するためのサイクロン分離装置１６とを含む。サイクロン分離装置１６は、上流サイクロン１８及び複数の下流サイクロン２０を含む。
【００３５】
真空掃除機１０は、真空掃除機１０を通して空気流を引き込むための電動ファンユニットを収納するモータハウジング２２と、複数の排気口２６が形成された取外し可能ケーシング２４とを更に含む。空気流路は、ツール１４から、吸引導管１２、サイクロン分離装置１６、及びモータハウジング２２を通して排気口２６まで延びる。取っ手２８は、使用時には、真空掃除機１０を操作するためにモータハウジング２２の下に位置する。取っ手２８は、サイクロン分離装置１６が取っ手２８と掃除ツール１４の間に位置するように配置される。取っ手２８は、トリガスイッチ３０を含み、これは、取っ手２８を把持するのに使用する手の人さし指によってトリガスイッチ３０を操作することができるように、サイクロン分離装置１６に最も近い取っ手２８の側面上に位置決めされる。リチウムイオンバッテリパックの形態の電源３２は、装着部分３４により取っ手２８に接続される。
【００３６】
作動する時に、ファンユニットは、吸引導管１２を通してツール１４の吸引開口部の中にかつサイクロン分離装置１６の中に汚れ及び塵埃含有空気の流れを吸い込む。清浄化された空気は、サイクロン分離装置１６を出て、排気口２６を通して排出される前に存在する場合にモータ前フィルタ及びファンユニットを順次通過する。
【００３７】
ツール１４は、図２から図１１により詳細に示されている。ツール１４は、真空掃除機１０の吸引導管１２に取外し可能に接続可能な付属品の形態である。代替的に、ホース（図示せず）は、吸引導管１２と掃除ツール１４の間に配置され、ユーザが他方の手で真空掃除機１０を作動させながら一方の手で表面にわたってツール１４を操作することを可能にすることができる。ワンドは、掃除ツール１４とホースの間に接続され、ユーザの届く範囲を増大させることができる。
【００３８】
最初に図２から図５を参照すると、ツール１４は、本体３６及び本体３６の第１の端部４０に位置する掃除機ヘッド３８を含む。本体３６の第２の端部４２は、真空掃除機１０の吸引導管１２に取外し可能に接続可能である。同様に図９（ａ）を参照すると、本体３６は、本体３６の第１の端部４０に位置する吸引開口部４６から本体３６の第２の端部４２に位置する出口４８まで延びる導管４４を含む。導管４４は、真空掃除機１０の電動ファンユニットによって発生する空気流を真空掃除機１０の吸引開口部４６から吸引導管１２まで搬送する。
【００３９】
本体３６は、本体３６に対してツール１４のヘッド３８を回転させるための駆動機構のモータ５０を収容する。本体３６は、電力をモータ５０に供給するためのバッテリ５４を収容するバッテリケーシング５２を含む。バッテリ５４は、ニッケル水素バッテリのような再充電可能バッテリとすることができ、従って、再充電端子は、再充電基地局に接続するために本体３６上に設けることができる。代替的に、バッテリ５４は、再充電不能バッテリとすることができ、その場合には、バッテリ５４は、バッテリケーシング５２の片側に位置するフラップ５６を開くことにより、交換するためにアクセス可能である。手動作動可能なスイッチ５８は、バッテリケーシング５２の片側に位置し、本体３６に対してヘッド３８の回転を制御するためにユーザがモータ５０を選択的に起動及び停止することを可能にする。
【００４０】
ヘッド３８は、略球体の形状であり、第１の回転可能部材６０及び第２の回転可能部材６２を含む。回転可能部材６０、６２の各々は、その外面の中心を通過する縦軸線に関して対称的である。この実施形態では、回転可能部材６０、６２の各々は、略球面曲率を有する外面を有するドーム状部分６０ａ、６２ａと、ドーム状部分６０ａ、６２ａの基部の周りに延びる環状部分６０ｂ、６２ｂとを有する。
【００４１】
第１及び第２の回転可能部材６０、６２の各々は、それから外向きに延びる剛毛又はフィラメントの形態の複数の掃引部材６４を含む。この実施例では、掃引部材６４は、各回転可能部材６０、６２のドーム状部分６０ａ、６２ａ及び環状部分６０ｂ、６２ｂの両方から半径方向外向きに延びる塊又は房に配置される。掃引部材６４の塊の代替として、布の表面の大部分を覆う剛毛、フィラメント、又は他の掃引部材を有する布又はパッドは、第１及び第２の回転可能部材６０、６２の各々の外面に取り付けることができる。この実施例では、掃引部材６４は、炭素で満たされたナイロンから形成されるが、掃引部材６４は、掃除ツール１４の目的に応じてプラスチック、金属、天然、炭素繊維、炭素複合材、又は伝導性アクリル材料から形成することができる。例えば、掃引部材６４は、好ましくは、掃除ツール１４が車の内装を掃除するのに使用されることになる時に比較的剛性材料から形成されるのに対して、掃引部材６４は、好ましくは、掃除ツール１４がダスティングのために使用されることになる時に比較的可撓性の材料から形成される。ヘッド３８に導電性掃引部材６４を含むことは、掃引部材６４と表面との間で接触する時に放電されるように表面に存在する静電気を除去することを可能にすることができる。これは、そうでなければ表面に引き付けられると考えられる細かい塵埃及び粉末をヘッド３８によって表面から取り除くことを可能にする。
【００４２】
図９（ａ）及び図９（ｂ）を参照すると、駆動機構は、モータ５０によって回転する駆動シャフト６６を含む。モータ５０の速度に応じて、駆動機構には、モータ５０と駆動シャフト６６の間に２段遊星ギアボックスを含むことができる。駆動シャフト６６がモータ５０によって回転する速度は、掃除ツール１４の機能に依存する。例えば、掃除ツール１４がダスティングツールとして使用されることになる場合、駆動シャフト６６は、好ましくは、１分当たり３００から７００の回転数の範囲の速度で回転するのに対して、掃除ツール１４が内装を掃除するのに使用されることになる場合、駆動シャフト６６は、好ましくは、より速い速度で回転する。しかし、駆動シャフト６６がモータ５０によって回転する速度は、本発明に対しては重要ではない。駆動シャフト６６をモータ５０に接続するために、駆動機構は、モータ５０から延びるモータシャフト７０に接続されてそれによって回転する駆動ドッグ６８を含む。駆動ドッグ６８は、駆動シャフト６６の一端に接続された従動ドッグ７２と係合する。
【００４３】
駆動シャフト６６は、駆動シャフト６６がモータ５０によって回転する時に静止したままであるスリーブ７４に収容される。駆動シャフト６６、従動ドッグ７２、及びスリーブ７４は、吸引開口部４６を通して本体３６の中に挿入可能であるカートリッジの一部を形成する。カートリッジは、従動ドッグ７２を取り囲む円筒体７６及び駆動シャフトの端部、並びにモータ５０に隣接するスリーブ７４を含む。円筒体７６は、スリーブ７４と円筒体７６の間で半径方向に延びる複数のベーン７８（この実施例では３つのベーン７８）によってスリーブ７４に接続される。メッシュは、円筒体７６の下端に広がり、比較的大きな塵埃又は汚れ粒子が真空掃除機１０の掃除ツール１４を通して吸引導管１２に移動するのを阻止するために比較的粗いフィルタを設けることができる。円筒体７６の外面上に形成された弾性キャッチ８０は、従動ドッグ７２が駆動ドッグ６８と係合するようにカートリッジを本体３６の中に挿入して本体３６内にカートリッジを保持する時に、掃除ツール１４の本体３６上に位置する開口部を通して突出する。カートリッジは、例えば、本体３６から離れるようにキャッチ８０を押圧してヘッド３８を押すことにより、メッシュを掃除するために本体３６から取り外すことができる。
【００４４】
特に図９（ｂ）を参照すると、駆動シャフト６６は、第１の軸線Ａ1の周りでヘッド３８を回転させるように配置され、第１の軸線Ａ1は、この実施例では、駆動シャフト６６の縦軸線と共線にあり、ヘッド３８の中心を通過する。駆動シャフト６６の遠位端は、それから外向きに延びる第１及び第２のスタブシャフト８２、８４を含む。第１のスタブシャフト８２は、第２の軸線Ａ2に沿って延び、第２のスタブシャフト８４は、第３の軸線Ａ3に沿って延びる。第２の軸線Ａ2及び第３の軸線Ａ3の各々は、第１の軸線Ａ1と同一平面上にあり、かつこれに対して鈍角で傾斜している。この実施例では、この角度は、約９８°である。
【００４５】
同様に図５から図８に示すように、駆動機構は、第１のかさ歯車を含み、これは、駆動シャフトの周りに延び、かつ第１のかさ歯車８６が駆動シャフト６６によって回転しないようにスリーブ７４に接続される。駆動機構は、第２の軸線Ａ2の周りに延びるように第１のスタブシャフト８２に接続された第２のかさ歯車８８と、第３の軸線Ａ3に沿って延びるように第２のスタブシャフト８４に接続された第３のかさ歯車９０とを更に含む。この実施例では、駆動シャフト６６は、鋼から形成され、第２及び第３のかさ歯車８８、９０は、かさ歯車８８、９０と一体化された磁石ハウジング９６、９８内に位置するそれぞれの磁石９２、９４によって第１のかさ歯車８６に対して各々押圧される。各磁石９２、９４の強度を選択し、回転可能部材６０、６２が駆動シャフト６６に対して回転することを可能にする。
【００４６】
第２及び第３のかさ歯車８８、９０の各々は、例えば、接着剤を使用して回転可能部材６０、６２のそれぞれの１つに接続される。各回転可能部材６０、６２は、次に、かさ歯車８８、９０が第１のかさ歯車８６と噛み合うようにそのかさ歯車８８、９０をスタブシャフト８２、８４のうちの１つの上方に位置付けることにより、かつ回転可能部材６０、６２を駆動シャフト６６に向けて押すことによって駆動シャフト６６に接続される。回転可能部材６０、６２が解除される時に、かさ歯車８８、９０は、磁石９２、９４によって第１のかさ歯車８６に対して押圧されたままである。磁石９２、９４はまた、各回転可能部材６０、６２のリム６０ｂ、６２ｂをそれぞれの環状支持体１００、１０２に対して押圧するように機能する。各環状支持体１００、１０２は、第２及び第３の軸線Ａ2、Ａ3のそれぞれの１つに対して実質的に直角であり、環状支持体１００、１０２が駆動シャフト６６によって回転するように、その遠位端において駆動シャフト６６の端部に接続される。環状支持体１００、１０２の下端は、スリーブ７４の周囲に延びる軸受１０４によって支持される。環状支持体１００、１０２はまた、塵埃及び汚れが回転可能部材６０、６２の間を通って駆動機構を遮断するか又はその他の方法で妨げるのを阻止する。
【００４７】
モータ５０は、ヘッド３８に向けてモータ５０から第１の軸線Ａ１に沿って延びる方向Ｄ1（図９（ｂ）に示す）に見た時の時計回り又は反時計回り方向のいずれかでヘッド３８を回転させるように配置することができる。この実施例では、モータ５０は、方向Ｄ1に見た時の反時計回り方向にヘッド３８を回転させるように配置される。第１の軸線Ａ1に向けて第２の軸線Ａ2に沿って延びる方向Ｄ2（同様に図９（ｂ）に示す）から見た時に、第１の回転可能部材６０は、第２の軸線Ａ2の周りで反時計回り方向に回転するが、第２の回転可能部材６２は、第３の軸線Ａ3の周りで時計回り方向に回転する。その結果、第１及び第２の回転可能部材６０、６２は、ツール１４のヘッド３８によって係合された表面にわたって同じ掃引アクションを付与することができる。表面にある汚れ及び塵埃は、掃引部材６４によって表面から取り除かれ、真空掃除機１０によって吸引開口部４６を通して引き込まれた空気流内に同伴することができる。
【００４８】
特にここで図８から図１１を参照すると、ツール１４は、ヘッド３８が第１の軸線Ａ1の周りで回転して汚れ及び塵埃を掃引部材６４から取り除く時に掃引部材６４と係合するための複数の攪拌部材１０６を更に含む。この取り除かれた汚れ及び塵埃は、次に、真空掃除機１０によって吸引開口部４６を通して引き込まれた空気流内に同伴することができる。攪拌部材１０６は、第１の軸線Ａ1の周りに延びる環状アレイに配置され、そこで、攪拌部材１０６は、好ましくは、第１の軸線Ａ1の周りで略等角度で離間している。この実施例では、各攪拌部材１０６は、導管４４の吸引開口部４６から前方に及び半径方向外向きに延びる湾曲ブレードの形態である。第１の軸線Ａ1に沿って見た時に、攪拌部材１０６の長さは、ツール１４の底面に向う最小値からツールの上部に向う最大値まで変化し、攪拌部材１０６の遠位端は、第１の軸線Ａ1に対して約５５°の角度で傾斜している共通平面に位置する。
【００４９】
図１０から最も明瞭に見ることができるように、掃引部材６４は、第１の軸線Ａ1の周りでヘッド３８の回転によって攪拌部材１０６の間及びそれらの上を通過する。各攪拌部材１０６の半径方向深さは、好ましくは、その長さに沿って変化し、第１の軸線Ａ1の周りのヘッド３８の回転による攪拌部材１０６の中への掃引部材６４の浸入深さを変化させる。
【００５０】
どの程度掃引部材６４の各塊又は房が攪拌部材１０６と接触状態になるかは、第１の軸線Ａ1の周りのヘッド３８の各回転に伴って変化する。第１のかさ歯車８６と第２及び第３のかさ歯車８８、９０の各々の間の歯車比は、掃引部材６４の各塊又は房が第１の軸線Ａ1の周りのヘッド３８の所定の数の回転の後に攪拌部材１０６によって均一な攪拌を受けるように１：１以外になるように選択され、この実施例では、１：１．１２７である。
【００５１】
この実施例では、攪拌部材１０６は、ヘッド３８に隣接して位置するシールド１０８の内面上に配置される。シールド１０８は、ツール１４の本体３６の第１の端部４０に接続される。シールド１０８は、ドーム形、好ましくは、球面曲率を有し、攪拌部材１０６によって外向きに偏向されるあらゆる汚れ及び塵埃を偏向させて吸引開口部４６に向けて戻し、真空掃除機によって発生する空気流に同伴させる。シールド１０８は、比較的硬いプラスチック材料から、又はゴム又は比較的可撓性のプラスチックのような比較的可撓性の材料から形成され、シールド１０８が表面と接触する時に変形することを可能にすることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１４  ツール
３８  ヘッド
５２  バッテリケーシング
６４  掃引部材
１０８  シールド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図１０】
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【図１１】
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